8-实习八三相感应机定子电阻,无载,堵住实验(学生版).docVIP

實習八 三相感應機定子繞組電阻、無載與堵住實驗 一、學習目標： 1.學習三相感應電動機定子繞組電阻測量。 2.瞭解三相感應電動機無載試驗之特性。 3.瞭解三相感應電動機堵住試驗之特性。 二、相關知識： 1. 感應電動機的旋轉原理 三相感應電動機的旋轉原理為：當定子繞組通入三相電流後，即會在定子內產生一同步於電源頻率之轉速的 ，而轉子繞組便因此而切割定子繞組所產生之同步磁場，使得轉子本身產生 ，此轉子繞組因繞組兩端短路而產生感應電流，此電流亦產生磁場，因此轉子電流所產生之磁場和定子繞組通過電流所產生之同步磁場交互作用，因而使轉子轉動。而轉子電路中電壓和電流的產生與變壓器原理相似，因此感應機的等效電路和變壓器的等效電路十分類似，故感應電動機又稱旋轉變壓器。 2. 轉差率與感應電動機的特性 由於感應電動機轉子導體中感應電壓的大小，是根據定子跟轉子的相對速度求出的，因此很多的感應電動機的特性與轉差率的大小有關。 轉差率 同步轉速 ， Nr=0 (啟動時) ， Nr=Ns (同步轉速時)在一般的情況下， 其中： S： 轉差率 Nr ： 轉子轉速(rpm) 3. 轉子頻率與轉子電壓 轉子頻率： 。 轉子應電勢E2： Io：激磁電流 R1：定子電阻 Im：磁化電流 X1：定子漏電抗 Ie：鐵損電流 每相轉子之等效電路： 轉子應電勢： 轉子漏電抗： 轉子每相電流： 等效電路之計算： 定子一相輸入功率P1： 定子一相繞組銅損PC1： 定子一相輸出Pi： 轉子一相輸入Pi： 轉子電流 ∴ 轉子一相銅損PC2： PM： Pm：Pm＝內生機械功率－摩擦損失－風阻損失－雜散負載損失 轉子輸入Pi：轉子銅損PC2：PM ＝ ：電磁轉矩T： 4. 定子繞組電阻測定： 可用直流電壓降法來測量感應電動機定子繞組的電阻值，若定子繞組Y接，則每相定子電阻值；若定子繞組Δ接，則每相定子電阻值。r1電阻值需轉換至75℃之電阻值。 5. 三相感應電動機無載實驗： 感應電動機無載實驗類似變壓器的開路實驗，可從感應電動機之無載實驗找出激磁電流和無載損失的數據。感應電動機無載時，其轉子的速度接近同步速度時，所以S 趨近於零，轉子側回路相當近似開路狀態，如右之等電路圖。 無載實驗是在定部加一定電壓且讓轉部空轉情況下，量測定部的電壓、電流與輸入功率分別為V1、I1、P1，可計算出（Δ接）時 定子鐵損 無載功因 每相鐵損電流 每相磁化電流 每相激磁導納 每相激磁電導 每相激磁電納 6. 三相感應電動機堵住實驗： 如同變壓器的短路實驗一般，。感應電動機之堵住試驗，其目的則是在求漏阻抗的數據。當轉子堵住時，N=0 則轉差率S=1，轉子側電路為低阻抗狀態，由於激磁回路屬於高阻抗，故可省略鐵損。 堵住試驗是在定部加一定電流且讓轉部堵住情況下，量測定部的電壓、電流與輸入功率分別為Vs、Is、Ps，可計算出Zo1、Ro1、Xo1、Cosθs 三、實驗接線圖﹕ 三相感應電動機定子繞阻測定接線圖，如下所示 定子繞組為Y接 定子繞組為Δ接 三相感應電動機無載、堵住實驗接線圖，如下所示 四、實驗步驟及結果﹕ 1.三相感應電動機定子繞組測定： (1)將感應電動機定子接成Δ型接線。 (2)量測室溫為t℃。 (3)將三相感應電動機依定子繞阻測定接線圖接線 (4)將直流電壓調至10V以下。 (5)投入直流電源，量測直流電壓、電流，並記錄填入表中。 (6)依公式算出r1之值。 (7)依公式算出轉換到75℃之R75之值。 (8)整理表1-1所列數據，並列出如下表1-1。 定子繞組為 Δ 接，室溫t℃為 20 度 伏特表讀值Vdc 6.5 電流表讀值Idc 0.37 每相定子電阻值r1 17.57 Ω 換算至75℃之R75 21.37 Ω 表1-1 三相鼠籠式電動機定子繞組電阻測定 2. 三相感應電動機無載實驗： (1)完成機械結構組合(磁粉式動力計＋三相鼠籠式感應電動機)。 (2)依實驗電路圖完成接線。 (3)磁粉式動力計設定： a. CONTR.MODE：設定於T位置(定轉矩)。 b. SET/START VALUE：設定於10位置(無載)。 c. 轉速倍率開關：設定於×2檔。 d. 轉矩倍率開關：設定於×5檔。 (4)將電壓調至額定電壓220V處，由220V處每次降10％調降電壓，亦198V、176V、154V、132V、110V、88V、66V，觀察並記錄V1、I1、P1。 (5)計算Pc、Cosθ、Ic